Αφιέρωμα ΝΟΗΣΙΣ: Ένα καινοτομικό κτίριο, φιλικό προς το περιβάλλον

Το κτίριο που στεγάζεται σήμερα το Κέντρο Διάδοσης Επιστημών & Μουσείο Τεχνολογίας «ΝΟΗΣΙΣ», κατασκευάστηκε κατά τα έτη 2002-2004 με στόχο την μειωμένη ενεργειακή κατανάλωση και την ελάχιστη παρέμβαση στο φυσικό περιβάλλον.

Στόχος της ορθολογικής σχεδίασης του κτιρίου ήταν η δημιουργία βέλτιστων συνθηκών άνεσης στους χώρους των επισκεπτών και των εργαζομένων, με την ελάχιστη δυνατή ενεργειακή κατανάλωση. Για το σκοπό αυτό, αξιοποιήθηκαν οι θερμικές ιδιότητες του κελύφους του, ο προσανατολισμός και η χωροθέτησή του στον ενεργειακό ιστό της πόλης.

Στον σχεδιασμό του κτιρίου λήφθηκαν υπόψη οι βασικές τοπικές συνιστώσες που διαμορφώνουν το μικροκλίμα. Τα σημαντικότερα κλιματικά στοιχεία που διαμόρφωσαν τον ενεργειακό σχεδιασμό είναι η θερμοκρασία του αέρα, η ηλιακή ακτινοβολία, η υγρασία και ο άνεμος.

Η ενεργειακή μελέτη του κτιρίου
Η μελέτη επικεντρώθηκε κυρίως σε:

– Ανάλυση μικροκλιματικών και περιβαλλοντικών συνθηκών.

– Έλεγχο της θερμικής συμπεριφοράς κάθε χώρου του κέντρου και ιδιαίτερα του φουαγιέ, που παρουσιάζει λόγω αρχιτεκτονικών ιδιοτήτων, αυξημένες τιμές ενεργειακής ζήτησης σε ψύξη.

– Έλεγχο του φυσικού φωτισμού των εσωτερικών χώρων, μετά την εφαρμογή συστημάτων υαλοστασίων τόσο για τα κατακόρυφα όσο και για τα οριζόντια ανοίγματα με υαλοπίνακες βελτιωμένων θερμικών ιδιοτήτων.

Για την ενεργειακή ανάλυση της μελέτης χρησιμοποιήθηκαν υπολογιστικά εργαλεία και ειδικά προγράμματα, μαθηματικά μοντέλα και στατιστικά κλιματικά δεδομένα από θερμικούς και βιοκλιματικούς χάρτες της περιοχής.

Επίσης λήφθηκαν υπόψη φυσικά φαινόμενα που αφορούν:

Στο φαινόμενο του θερμοκηπίου, το οποίο αναφέρεται στην μετατροπή της εισερχόμενης ηλιακής ενέργειας σε θερμότητα και την παγίδευση αυτής μέσα στο χώρο ως θερμική ενέργεια.

Στην αποθήκευση της θερμικής ενέργειας στη θερμική μάζα του κτιρίου, λόγω της αποθηκευτικής ικανότητας όλων των συνιστωσών του κελύφους

Η εξαγωγή συμπερασμάτων, τεχνικών προδιαγραφών και υπολογισμών προέκυψε κατόπιν δυναμικής θερμικής προσομοίωσης. Με τη χρήση ειδικού λογισμικού , στο οποίο έγινε εισαγωγή των δεδομένων, καθώς και με την αξιοποίηση των υπαρχουσών βιβλιοθηκών υλικών και στοιχείων, προσδιορίστηκαν τα θερμικά φορτία και οι ενεργειακές απώλειες. Έτσι, επιλέχθηκαν οι ιδανικές λύσεις για την ποιότητα και το είδος των υλικών και των τεχνικών ενεργειακών λύσεων.

Καινοτόμες επεμβάσεις
Στο κτίριο ενσωματώθηκαν οι παρακάτω καινοτόμες επεμβάσεις βελτίωσης της ενεργειακής απόδοσης και φιλικότερης συμπεριφοράς προς το περιβάλλον :

1. Προσανατολισμός κτιρίου με υπολογισμό των διαστάσεων των ανοιγμάτων ώστε ο φωτισμός του κτιρίου να είναι φυσικός και οι ανάγκες φωτισμού του κτιρίου να καλύπτονται από το φώς του ήλιου σε ποσοστό τουλάχιστον 70%.

2. Εφαρμογή βελτιωμένων συστημάτων υαλοστασίων τόσο στα οριζόντια όσο και στα κατακόρυφα διαφανή στοιχεία με υαλοπίνακες, αλλά και άλλα υλικά βελτιωμένων θερμικών ιδιοτήτων. Στόχος ήταν η μείωση της προσπίπτουσας ηλιακής ακτινοβολίας αλλά και η αποφυγή θάμβωσης, ιδιαίτερα σους χώρους που φέρουν μεγάλης επιφάνειας οριζόντια ανοίγματα.

3. Εφαρμογή βελτιωμένου συστήματος τεχνητού αερισμού με ανοιγοκλεινόμενα ηλεκτρικά παράθυρα με στόχο την απαγωγή του θερμού αέρα που εγκλωβίζεται στα υψηλότερα επίπεδα ιδιαίτερα τους καλοκαιρινούς μήνες, το φυσικό δροσισμό των χώρων και τη βέλτιστη ενεργειακή απόδοση του συστήματος ψύξης.

4. Εγκατάσταση αυτόματου συστήματος διαχείρισης τεχνητού φωτισμού (BUS) με χρήση αισθητήρων μέτρησης φωτεινής στάθμης και λειτουργίας χρονοπρογραμμάτων. Το ζητούμενο είναι η βέλτιστη διαχείριση της κατανάλωσης και η μακροζωία των πηγών φωτισμού.

5. Εφαρμογή φυτεμένου δώματος (green building), με στόχο την βελτίωση των συνθηκών άνεσης στους χώρους πάνω από τους οποίους εφαρμόζεται, ιδιαίτερα κατά την καλοκαιρινή περίοδο. Λειτουργεί ως θερμομονωτική επιφάνεια και δεν προσβάλλει αισθητικά το περιβάλλον.

6. Φωτοβολταικός σταθμός παραγωγής ενέργειας, επιφάνειας 200 τ.μ. που παράγει 30.000 KWh ετησίως και αναλογικά καλύπτει το – της ενεργειακής ζήτησης σε φωτισμό, δεδομένου ότι η παραγόμενη ηλεκτρική ενέργεια καταναλώνεται στις εγκαταστάσεις του κτιρίου για την τροφοδοσία των ενεργειακών αναγκών του Πλανηταρίου.

7. Σύστημα κεντρικού ελέγχου κτιρίου ( Β.Μ.S.) μεσω του οποίου ελέγχονται και προγραμματίζονται αυτόματα, βασικά συστήματα του κτιρίου όπως η θέρμανση και ο κλιματισμός, οι μετασχηματιστές του Υποσταθμού Μέσης Τάσης, το σύστημα πυρανίχνευσης και φωτισμού. Το σύστημα αυτό που αποτελείται από πολλά χιλιόμετρα καλωδίων, πλακέτες, ηλεκτρικούς διακόπτες και μοτέρ, επιτρέπει στον διαχειριστή να ελέγχει ή να προγραμματίζει μέσω ενός Η/Υ όλες τις ενεργειακές ανάγκες κτιρίου. Έτσι, αποφεύγεται η άσκοπη κατανάλωση ενέργειας, τα συστήματα αυτοπροστατεύονται από φθορές και αντέχουν στο χρόνο.

8. Διερεύνηση της επίδρασης θερμοεπικαλύψεων και της ρευστοδυναμικής μεταξύ των οριζόντιων ανοιγμάτων πάνω από το χώρο του φουαγιέ με εγκατάσταση υλικών όπως θερμοδυναμικών πανέλων και θερμικών υαλοπινάκων που τοποθετήθηκαν και διαστασιολογήθηκαν έτσι ώστε να «συνεργάζονται» για το βέλτιστο ενεργειακό αποτέλεσμα

9. Χρωματισμοί τελικών εσωτερικών και εξωτερικών επιφανειών και πλαισίων με εφαρμογή οικολογικών χρωμάτων, υψηλής ανακλαστικότητας και χαμηλής θάμβωσης στις επιφάνειες της οροφής του Μουσείου και χαμηλότερης ανακλαστικότητας στους τοίχους και στα δάπεδα.

10. Εφαρμογή και τοποθέτηση κατάλληλων οικοδομικών υλικών για τη βέλτιστη θερμική συμπεριφορά και αντοχή του κτιρίου όπως η χρήση πωρόλιθων και μονωτικών υλικών σε συγκεκριμένες ενεργειακές εξωτερικές επιφάνειες του κτιρίου.

11. Μοναδικό σύστημα αποθήκευσης ψυκτικής ενέργειας με χρήση αποθηκευτικών δεξαμενών.

Η ψύξη του κτιρίου παρέχεται από δύο συμβατικούς αερόψυκτους ψύκτες μειωμένης ψυκτικής ενέργειας σε σχέση με τα απαιτούμενα σε περιόδους αιχμής θερμικά φορτία. Οι ψύκτες παράγουν ψύξη ελεγχόμενα και ανάλογα με τη ζήτηση, με σχεδόν σταθερούς ρυθμούς καθ’ όλη την διάρκεια του 24ώρου. Κατά την διάρκεια της νύχτας ή σε περιόδους μικρών φορτίων -όπου η παραγωγή μπορεί να υπερκαλύψει τη ζήτηση- η ψύξη αποθηκεύεται στις δεξαμενές που χρησιμοποιούν διάλυμα νερού-γλυκόλης ως μέσο αποθήκευσης εγκλωβίζοντας μεγάλα ποσά ψύξης και χτίζοντας πάγο ( χρήση λανθάνουσας θερμότητας). Τα ποσά αυτά τα αποδίδουν στο δίκτυο σε περίπτωση ζήτησης, εξασφαλίζοντας την κάλυψη των αναγκών σε περιόδους αιχμής (μεσημεριανές ώρες). Αυτή η μειωμένη λειτουργία των ψυκτών σε περιόδους αιχμής, όπου είναι ιδιαίτερα αυξημένο και το κόστος χρήσης κιλοβατώρας, παρέχει μειωμένη ηλεκτρική κατανάλωση και σημαντικά οικονομικά οφέλη σε ποσοστό 25%. Επίσης, οι δεξαμενές συμβάλλουν στην ξεκούραστη λειτουργία των ψυκτών και βελτιώνουν τουλάχιστο κατά 30% την οικολογική συμπεριφορά του συστήματος, σε σχέση με τα συμβατικά.

12. Εγκατάσταση συστημάτων λεβητών και καυστήρων που λειτουργούν με φυσικό αέριο και συμβάλλουν με τη μέγιστη ενεργειακή τους απόδοση στην μειωμένη εκπομπή ρύπων σε σχέση με τα αντίστοιχα συμβατικά συστήματα πετρελαίου.

13. Εγκατάσταση μετασχηματιστών ξηρού τύπου τελευταίας τεχνολογίας, με ενεργειακή απόδοση ενεργού- αέργου ισχύος πάνω από 90% και υψηλής ποιότητας πεδίο αντιστάθμισης και κατανομής ηλεκτρικής ενέργειας ώστε να μην καταναλώνεται άσκοπα άχρηστη και βλαβερή ηλεκτρική ενέργεια στο δίκτυο διανομής ρεύματος στο κτίριο.

Τα παραπάνω συστήματα και εγκαταστάσεις είναι πρωτοποριακά και καινοτόμα και συμβάλλουν στο φιλικό προς το περιβάλλον χαρακτήρα του κέντρου, μειώνοντας σε ποσοστό περίπου 50% τις εκπομπές ρύπων αερίων θερμοκηπίου, σε σχέση με ένα αντίστοιχο συμβατικό κτίριο. Έτσι, το κτίριο του ΝΟΗΣΙΣ κατατάσσεται στην πρώτη δεκάδα των πιο οικολογικών κτιρίων στα Βαλκάνια και πολύ ψηλά στην αντίστοιχη Ευρωπαϊκή λίστα ενεργειακών κτιρίων .

Γράφουν οι: Α. Κοντονικολάου – Δ/ντής Τεχνικών Υπηρεσιών
Β. Μάτσος – Τμημ/χης Πληροφορικής & Ειδικών Εξοπλισμών

Πηγή: Κέντρο Διάδοσης Επιστημών ΝΟΗΣΙΣ: http://www.noesis.edu.gr

Προβολή μεγαλύτερου χάρτη